JUC練習代碼-力扣多線程1195題目：交替打印字符串，解題詳解

題目描述

編寫一個可以從 1 到 n 輸出代表這個數字的字符串的程序，但是：

如果這個數字可以被 3 整除，輸出 “fizz”。
如果這個數字可以被 5 整除，輸出 “buzz”。
如果這個數字可以同時被 3 和 5 整除，輸出 “fizzbuzz”。
例如，當 n = 15，輸出： 1, 2, fizz, 4, buzz, fizz, 7, 8, fizz, buzz, 11, fizz, 13, 14, fizzbuzz。

假設有這麼一個類：

class FizzBuzz {
public FizzBuzz(int n) { … } // constructor
public void fizz(printFizz) { … } // only output “fizz”
public void buzz(printBuzz) { … } // only output “buzz”
public void fizzbuzz(printFizzBuzz) { … } // only output “fizzbuzz”
public void number(printNumber) { … } // only output the numbers
}
請你實現一個有四個線程的多線程版 FizzBuzz， 同一個 FizzBuzz 實例會被如下四個線程使用：

線程A將調用 fizz() 來判斷是否能被 3 整除，如果可以，則輸出 fizz。
線程B將調用 buzz() 來判斷是否能被 5 整除，如果可以，則輸出 buzz。
線程C將調用 fizzbuzz() 來判斷是否同時能被 3 和 5 整除，如果可以，則輸出 fizzbuzz。
線程D將調用 number() 來實現輸出既不能被 3 整除也不能被 5 整除的數字。

解題思路

最開始把題想的簡單了，於是動手開始幹。可是執行代碼時，發現超過15的時候線程阻塞了。。。
於是細心檢查，發現關鍵點在於統計n被3，或者被5整除的個數的時候，要記得把能被15整除的數量減掉。

class FizzBuzz {
    private int n;
    Semaphore sem15=new Semaphore(0);
    Semaphore sem5=new Semaphore(0);
    Semaphore sem3=new Semaphore(0);
    Semaphore semX=new Semaphore(1);

    public FizzBuzz(int n) {
        this.n = n;
    }

    // printFizz.run() outputs "fizz".被3整除
    public void fizz(Runnable printFizz) throws InterruptedException {
        for(int i=0;i<((n/3)-(n/15));i++){
            sem3.acquire();
            printFizz.run();

            semX.release();
        }

    }

    // printBuzz.run() outputs "buzz".被5整除
    public void buzz(Runnable printBuzz) throws InterruptedException {
        for(int i=0;i<((n/5)-(n/15));i++) {
            sem5.acquire();
            printBuzz.run();

            semX.release();
        }
    }

    // printFizzBuzz.run() outputs "fizzbuzz".被15整除
    public void fizzbuzz(Runnable printFizzBuzz) throws InterruptedException {
        for(int i=0;i<(n/15);i++) {
            sem15.acquire();
            printFizzBuzz.run();

            semX.release();
        }
    }

    // printNumber.accept(x) outputs "x", where x is an integer.其他
    public void number(IntConsumer printNumber) throws InterruptedException {
        for(int i=1;i<n+1;i++){
            if(i%15==0){
                semX.acquire();
                sem15.release();

            }else if(i%5==0){
                semX.acquire();
                sem5.release();

            }else if(i%3==0){
                semX.acquire();
                sem3.release();

            }else{
                semX.acquire();
                printNumber.accept(i);
                semX.release();
            }

        }
    }


    public static void main(String[] args) {
        FizzBuzz fizzBuzz = new FizzBuzz(15);
        new Thread(()->{
            try {
                fizzBuzz.number(x->{
                    System.out.print(x);
                });
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        },"1").start();
        new Thread(()->{
            try {
                fizzBuzz.fizzbuzz(()->{
                    System.out.print("fizzBuzz");
                });
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        },"2").start();
        new Thread(()->{
            try {
                fizzBuzz.buzz(()->{
                    System.out.print("buzz");
                });
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        },"3").start();
        new Thread(()->{
            try {
                fizzBuzz.fizz(()->{
                    System.out.print("fizz");
                });
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        },"4").start();
    }
}